Bayesian convolutional neural networks for predicting the terrestrial water storage anomalies during GRACE and GRACE-FO gap

桥接(联网) 卷积神经网络 计算机科学 贝叶斯概率 贝叶斯网络 环境科学 蓄水 比例(比率) 人工智能 海洋学 地质学 地图学 计算机网络 入口 地理
作者
Shaoxing Mo,Yulong Zhong,Ehsan Forootan,Nooshin Mehrnegar,Xin Yin,Jichun Wu,Wei Feng,Xiaoqing Shi
出处
期刊:Journal of Hydrology [Elsevier]
卷期号:604: 127244-127244 被引量:89
标识
DOI:10.1016/j.jhydrol.2021.127244
摘要

The Gravity Recovery and Climate Experiment (GRACE) satellite and its successor GRACE Follow-On (GRACE-FO) provide valuable and accurate observations of terrestrial water storage anomalies (TWSAs) at a global scale. However, there is an approximately one-year observation gap of TWSAs between GRACE and GRACE-FO. This poses a challenge for practical applications, as discontinuity in the TWSA observations may introduce significant biases and uncertainties in the hydrological model predictions and consequently mislead decision making. To tackle this challenge, a Bayesian convolutional neural network (BCNN) driven by climatic data is proposed in this study to bridge this gap at a global scale. Enhanced by integrating recent advances in deep learning, including the attention mechanisms and the residual and dense connections, BCNN can automatically and efficiently extract important features for TWSA predictions from multi-source input data. The predicted TWSAs are compared to the hydrological model outputs and three recent TWSA prediction products. The comparison suggests the superior performance of BCNN in providing improved predictions of TWSAs during the gap in particular in the relatively arid regions. The BCNN's ability to identify the extreme dry and wet events during the gap period is further discussed and comprehensively demonstrated by comparing with the precipitation anomalies, drought index, ground/surface water levels. Results indicate that BCNN is capable of offering a reliable solution to maintain the TWSA data continuity and quantify the impacts of climate extremes during the gap.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
荀连虎完成签到,获得积分10
3秒前
博思好行完成签到,获得积分10
3秒前
HUangg完成签到,获得积分10
3秒前
归尘发布了新的文献求助10
3秒前
sixgodness发布了新的文献求助10
3秒前
熊雅完成签到,获得积分10
4秒前
杜京蔓完成签到,获得积分10
4秒前
南汐完成签到,获得积分10
5秒前
yh完成签到,获得积分10
5秒前
北辰南冥发布了新的文献求助10
5秒前
孔wj完成签到,获得积分10
6秒前
L1iiouo完成签到,获得积分10
6秒前
7秒前
热情高跟鞋完成签到,获得积分10
8秒前
小希完成签到 ,获得积分10
8秒前
感动映秋完成签到 ,获得积分10
9秒前
CipherSage应助XZTX采纳,获得10
9秒前
田野上的拖拉机完成签到 ,获得积分10
9秒前
wangzian完成签到 ,获得积分10
12秒前
闫佳美完成签到,获得积分10
12秒前
Lv完成签到,获得积分10
13秒前
王振兴完成签到 ,获得积分10
13秒前
夕荀完成签到,获得积分10
15秒前
奋斗奋斗再奋斗完成签到,获得积分10
16秒前
怪怪完成签到 ,获得积分10
16秒前
影子芳香完成签到 ,获得积分10
16秒前
18秒前
zzzzzdz完成签到,获得积分10
19秒前
梦云点灯完成签到,获得积分10
19秒前
樱铃完成签到,获得积分10
20秒前
零位完成签到,获得积分10
20秒前
自来也完成签到,获得积分10
20秒前
夜话风陵杜完成签到 ,获得积分0
21秒前
坚定的怜晴完成签到,获得积分10
21秒前
信号灯完成签到 ,获得积分10
21秒前
北辰南冥完成签到,获得积分10
21秒前
朱哥永正完成签到,获得积分10
22秒前
凉拌冰阔落完成签到 ,获得积分10
23秒前
wlz完成签到,获得积分10
23秒前
摸鱼大王完成签到,获得积分10
24秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Handbook of pharmaceutical excipients, Ninth edition 5000
Aerospace Standards Index - 2026 ASIN2026 2000
Digital Twins of Advanced Materials Processing 2000
晋绥日报合订本24册(影印本1986年)【1940年9月–1949年5月】 1000
Social Cognition: Understanding People and Events 1000
Polymorphism and polytypism in crystals 1000
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 纳米技术 有机化学 物理 生物化学 化学工程 计算机科学 复合材料 内科学 催化作用 光电子学 物理化学 电极 冶金 遗传学 细胞生物学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6034769
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 7746610
关于积分的说明 16206614
捐赠科研通 5181101
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2772929
邀请新用户注册赠送积分活动 1756072
关于科研通互助平台的介绍 1640913